فلومتر ورتکس
جریان سنج گرداب یک جریان سنج اندازه گیری فشار دیفرانسیل است که می تواند اندازه گیری جریان مایع و گاز را انجام دهد. گردابها برای اندازه گیری جریان مداوم استفاده می شوند.
اصول کاری
هنگامی که جریان از یک جسم ثابت عبور می کند و باعث شکل گیری چرخش ها به نام گرداب ها می شود ،هر گرداب شکل می گیرد ، یک طرف در یک زمان به صورت متناوب ادامه می دهد. تغییرات فشار دیفرانسیل با تشکیل و جاری ساختن گردابها اتفاق می افتد. این تغییر فشار برای اعمال به در فرکانس متناسب استفاده می شود.
اصل اندازه گیری گردابها براساس نظریه تئودور فون کارمان است. فرکانس کارمن f متناسب با سرعت V است ، بنابراین می توان با اندازه گیری فرکانس گرداب کرمن سرعت جریان را بدست آورد:
f=StV/d
f : فرکانس ورتکس
St : عدد استروهال
V : سرعت جریان متوسط
d : عرض منشور مثلثی
ساخت و کار:
بدنه بلوف در مرکز جریان ثابت است ، مایع به کنار بدن بلوف منتقل می شود. تغییرات فشار دیفرانسیل با تشکیل و ریختن گردابها اتفاق می افتد. این تغییر فشار برای اعمال حسگر مهر و موم شده در فرکانس متناسب با ریختن گرداب استفاده می شود. جریان سنج گرداب با یک سنسور متصل به آن در دسترس است.
سنسورهای فشار مورد استفاده در جریان سنجهای گرداب ، فرستنده فشار دیفرانسیل استاندارد نیستند زیرا فرکانس گرداب بسیار زیاد است تا با موفقیت توسط چنین ابزارهای بزرگ قابل تشخیص باشد. در عوض ، سنسورها به طور معمول بلورهای پیزوالکتریک هستند.
این نوار فلزی است که در سازه گرداب نصب شده است ، در غیر این صورت قسمت مبدل است. شیدر( shedder )عمود بر جریان نصب شده است. اگر سنسور فشار دیفرانسیل بلافاصله در پایین دست شیء ثابت به گونه ای نصب شود که گردابه های عبور را به عنوان تغییرات فشار تشخیص دهد ، سیگنال متناوب تشخیص داده می شود:
نسبت سیگنال متناوب تولید شده متناسب با سرعت جریان سیال که از طریق شیدر)میله) نگهدارنده عبور می کند. این سنسورهای فشار نیازی به کالیبراسیون ندارند زیرا دامنه امواج فشار شناسایی شده بی ربط نیست. فقط فرکانس امواج برای اندازه گیری سرعت جریان مهم است.
شیدر در اشکال مختلف استوانه ای ، مثلثی ، مستطیلی ، چرخشی و غیره موجود است.
کاربرد ها
- اندازه گیری گاز طبیعی
- اندازه گیری بخار
- اندازه گیری عمومی آب
- در صنایع داروسازی و شیمیایی
مزایای
- مناسب برای مایع ، گاز یا بخار.
- برای مایعات غیر رسانا استفاده می شود.
- بدون قطعات متحرک ، از مشکلات سایش و روانکاری روبرو کنتورهای توربین مواجه نیست.
- سنسورهای موجود برای اندازه گیری گاز و مایع.
- تحت تأثیر ویسکوزیته ، چگالی ، فشار یا دما قرار نمی گیرد.
- هزینه نصب کم.
- دقت خوب
- پاسخ خطی
معایب
- Cut off و low flow موجود در این فلومتر باعث می شود که رنج های پایین را اندازه گیری نکند.
- فقط اندازه گیری یک جهته
- فقط سیالات تمیز
- برای تغییر فاز جزئی مناسب نیست
- برای مایعات چسبناک مناسب نیست.
- افت فشار زیاد
- لوله مستقیم برای نصب لازم است